电子信息技术在智能交通信号灯控制中的运用,该文是交通信号灯方面有关开题报告范文跟交通信号灯和电子信息技术和控制有关论文范文数据库.
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【摘 要】 交通的安全性是市政建设最应重视的问题之一,而为了实现城市交通安全,就需要相应的设备来对交通进行管理,其中智能交通信号灯就是一项交通安全规章管理设备.在现代技术水平之下,我国交通信号灯已经突破了传统的局限性,进而朝向智能化方向发展,实现了交通状况优化、设备成本降低等重要作用,而为了保持智能交通信号灯的可操作性,则需要电子信息技术来实现控制.本文主要在此基础上,探讨了电子信息技术在智能交通信号灯控制中的运用.
【关键词】 电子信息 智能 交通信号灯
引言
在以往的交通状况当中,红绿灯不能进行智能化运行,只能够依照人工设置好的参数,机械性的执行运行命令,随着交通状况愈加复杂,机械化运作已无法满足社会人*通出行的需求,所以交通信号灯有必要与智能化技术融合, 利用电子信息技术来增加智能交通信号灯运行的可操作性.
一、电子信息技术的发展与应用概述
电子信息技术在本质上是一项应用范围广泛的技术,其主要通过虚拟仪器技术来实现运行.电子信息技术当中,其主要包括了计算机技术、自动化控制技术、信息技术、电子技术等,通过这些技术的综合,即可形成智能化可操作的智能自动化系统,可以应用于社会各发展领域.在于传统电子仪器技术相比之下,电子信息技术突破了传统硬件的局限性,在虚拟网络当中实现了硬件的功能,这就是虚拟仪器技术的来源.虚拟仪器技术可以将计算机硬件资源与仪器硬件有机融合,形成一个虚拟的系统,在融合之下,可以将计算机硬件的各项功能综合,使得人工只需要对系统进行控制,即可完成工作,实现通过虚拟软件对数据进行显示、分析、储存等控制功能.
在结构上虚拟仪器主要由计算机、应用软件、仪器硬件而组成,在运作原理上,主要通过应用软件程序将计算机与仪器硬件结合,在应用时用户只需要通过图形截面即可实现操作,例如数据采集、分析、判断、显示等.在虚拟仪器系统当中,虽然也包括了仪器硬件,但是其仅仅用于实现信号的调理和输入输出.
通过分析得知,当前电子信息虚拟仪器系统的具有以下5 个特点：
1、仪器资源共享.软件即是存在与计算机系统当中的应用程序,其不会造成实际的占地,在虚拟仪器系统当中,其将硬件功能软件化,从而通过网络连接,即可实现仪器资源上的共享,避免了传统硬件调控当中的复杂操作.
2、公共资源化.传统电子硬件仪器的操作当中,因为资源难以被共享,所以导致操作较为复杂,而在虚拟软件系统当中,其能够形成一个公共资源集成,任何系统当中的仪器均可使用公共资源,以此通过计算机即可完成显示、存储、打印、微处理器控制管理等功能.
3、资源可再用性.在虚拟仪器系统的应用当中,用户可以依照实际的需求,来选择不同功能的仪器功能进行操作,同时因为公共资源共享的支持,还可以实现软件的组合,从而实现了较高的仪器资源的可再用性.
4、仪器功能自定义.在传统仪器当中,其各自功能是固定的,所以在应用范畴上存在局限性,用户如果有其他需求,就必须重新购入新的仪器.而通过虚拟仪器系统可以通过自身数据采集装置,根据需求而进行软件构建,实现仪器功能的自定义,此功能特点在目前几乎可以实现任意仪器的功能.
5、数据交互效率等性能提高.在虚拟仪器的应用之下,因为其本身属于网络技术,因此数据的交互速度会相对较快,并且数据交互的准确性、实时性也得到了提高.
二、交通信号灯电子信息技术应用分析
在本质上交通信号的功能目标是优化交通状况,实现对交通状况的管控、调节,同时确保车辆行驶的路程最短.当前,大多数的交通信号灯采用的循环设置,其主要通过固定周期控制器,来使得交通信号灯依照固定的设置参数来进行变动,而这样的运行模式过于简单,不能够满足现代复杂的交通状况,同时会造成交通形式的时间延长,在某种角度上违背了其功能目的.但在电子信息技术的应用之下,交通信号灯形成了智能化运行,其首先可以通过职能算法,来对交通状况的管控、调节功能进行优化,在智能系统当中,其不需要考虑控制的需求,只需要利用数据采集功能,了解实时的交通状况,从而可以根据具体的交通情况,来调节智能交通信号的参数.
其次,在当前电子信息技术的应用当中,计算机测绘系统也是一项重要的应用程序.在传统交通信号灯设备层面上,其大多数都不具备与计算机连接的能力,所以要实现计算机数据交互,是一个较为繁琐、难度偏大的工作.但在电子信息技术计算机测绘系统当中,其可以通过虚拟软件的控制,实现自动化测量、记录、数据处理,取代了以往复杂的人工作业模式,同时还能实现实时的数据传输,所以电子信息技术在交通信号等当中应用价值较大.最终,在成本上电子信息技术的编程相对简单,所以自然在成本上较低,并且因为电子信息技术的虚拟仪器特点,其无需引进太多的硬件,所以也体现出了成本的降低.
三、电子信息技术智能交通信号灯控制系统设计及应用
3.1 总体设计要求
结合交通道路普遍情况,假设在十字交叉路口处,需设置两个智能交通信号灯,要求对不同方向车流进行控制.具体来看,在A 方向红灯亮起,则B 方向需要亮起绿灯,A、B 方向智能交通信号灯红灯、绿灯转换时,需用黄灯进行过渡.在亮灯时长方面,因十字交叉路口普遍车流量较大,所以需要在根据不同时段的交通流量需求,来对亮灯时长进行调节：在白天时段,需适当缩短亮灯转换时长,以此避免交通堵塞现象,晚间相对而言车流量较少,所以为了保障交通安全,需要适当延长亮灯转换时长.
3.2 设计思路
本文在上述设计要求基础上,构思智能交通信号灯电子信息技术系统设计思路.首先需要在信号灯工作时,能够对实际的交通状况进行监控,并通过系统数据处理功能,来将监控数据传输至控制终端,其次,在外设硬件方面需要确保信号传输的稳定,本文设计思路如图1 所示.
由图1 可见,本文设计思路当中包含了四个模块,为详细分析模块,本文将对各模块进行逐一分析.
1、交通控制终端模块.本文的交通控制终端模块主要功能在于,控制交通信号灯亮灯的转换时间.
2、交通灯电源管理、定时显示模块.交通灯电源管理、定时显示模块主要负责将控制信息传输至计算机,通过计算机的决策之后,接受计算机决策指令,在根据决策指令对交通信号灯进行调控.
3、数据采集模块.数据采集模块主要负责对实际交通状况进行监控,进而不断形成数据图像信息,并将信息传输至交通控制中心模块.
4、交通控制中心模块.交通控制中心模块主要负责对信号灯工作状态进行判断,当发现信号灯工作出现错误时,即对其进行控制,如存在无法调节错误时,则判断为设施故障,会自动发出预警.
3.3 智能交通控制终端模块设计
在上述思路基础上,进行智能交通控制终端模块设计.智能交通控制终端模块设计,首先通过LAB WINDOW/CVI搭建系统框架,因LAB WINDOW/CVI 具有较高的灵活性,能够满足虚拟仪器的灵活性,并可在对其状态进行编辑时,可以便捷的对模块的顺序结构、各框架的顺序结构进行调节,之后,通过创建局部变量,来实现交通信号灯单独灯转换,通过LAB WINDOW/CVI 当中的定时器参数,实现信号灯亮灯持续时间的调节.
智能交通控制终端模块的工作流程方面,首先,在程序初始化阶段,所有的智能交通信号灯均保持低电平状态,之后依照顺序结构实现信号灯转换.如果智能交通信号灯当中某信号灯需要终止程序运行时,则可以动过改变布尔按钮的状态来实现.此外,在智能交通信号灯灯光转换时,其时长会依照LAB WINDOW/CVI 的定时器参数来执行,本文在此方面的设计,红绿灯默认时长为3s,黄灯因功能方面的差异所以设置为2s,以此通过黄灯,可以起到交通警示的作用.
3.4 智能交通控制中心模块
在智能交通信号灯系统的设计当中,每个设计细节都与电子信息技术保持关联,而电子信息技术在交通信号灯系统当中,关联最为深刻的即为智能交通控制中心模块.该模块的主要功能在于,对数据采集模块的传输信息进行接受,之后在对信息进行判断,通过此流程即可实现对智能交通信号灯工作状态的监控,当智能信号灯出现故障时,其会对故障进行判断,如果属于运行调控上的错误,那么其会根据实施数据信息进行调整,原理在于该模块当中含有设置好的逻辑电路,通过此电路即可准确的对数据采集模块传递来的信息进行判断,从而根据判断结果了解监控交通信号灯的工作状态是否正常.而如果智能交通信号灯工作状态是硬性损坏类的原因,那么该模块无法进行调节,此时模块会发出预警,通知控制中心人员前往修理.此外,在硬性故障当中,为了方便工作人员的维修工作,智能交通控制中心模块在发出预警的同时,还会对故障点进行判断,以此避免了维修工作之前的排查工作,极大的提高了工作效率.
四、结语
随着现代交通需求的日益剧增,交通状况变得更为复杂,在此背景下,传统的交通信号灯其运行方式过于固化,无法满足现代的交通状况调控需求,而如果要对传统交通信号灯进行调节,那么就需要人工进行实地工作,这样的工作方式在效率性等方面存在缺陷.而在现代技术水平之下,为了突破传统局限性,摒弃传统交通信号灯的弊端,智能信号灯应运而出,其主要通过与电子信息技术的结合来实现交通信号灯调节、交通路口实时监控等功能,以此即可有效、合理的对交通状况进行调节.本文主要在电子信息技术的本质基础上,进行了智能交通信号灯控制系统设计,并同时介绍了其应用,望本文能带来参考意义.
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